[發明專利]用于能量利用的綜合需求響應

有效

• 申請號: 201110233394.1
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102346452A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: G·羅;T·格呂內瓦爾德;G·米恩策爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G05B19/048
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;李家麟

相關申請的交叉引用

本申請基于2011年6月30日提交的序列號為No.61/359,897的臨時申請，通過引用其全部內容合并于此。

技術領域

本公開涉及能量利用，并且更具體地涉及用于能量利用的綜合需求(integrated?demand)響應。

背景技術

大型設施(諸如摩天辦公樓和工業工廠)趨于消耗來自各種不同源的大量能量。能量源包括電網電力、液態和氣態礦物燃料、和可再生源例如太陽能和風能。各種不同能量源中的每個都具有不同的優點、缺點和價格。能量源的相對價格可以根據當日時間、當前使用、或各種其他市場因素而波動。

大型設施內的功率消耗可以是氣候控制系統、照明、工業機械等的結果。

除接收和消耗功率之外，設施還裝備有使用諸如電池、電容器、燃料電池、熱水箱、石油和天然氣儲藏等等之類的設備來臨時存儲功率或功率的期望效果的能力。

一般手動地和獨立地執行這些各種系統的控制，并且因此重要的能量資源和資本通常以次優的方式被指示。

能量使用效率低具有經濟和環境兩方面的結果。此外，對電力的峰值需求使電網超載并迫使功率供應商建立另外的發電廠，它們可能一年中僅被使用很少時間。例如，在US，花費大于10％的電力基礎設施成本來滿足在時間上發生小于1％的峰值需求。

發明內容

一種用于管理設施內的功率消耗的方法包括接收將該設施內的功率消耗的總水平降低預定測量的請求。接收指示多個設施系統中的每個要消耗多少功率的多個操作參數。利用所接收的多個操作參數來為多個設施系統中的每個確定與邊際功率降低相關聯的對應成本。遞增地降低對多個設施系統中的設施系統的功率分配，所述功率分配被確定以便具有功率降低的最低邊際成本。重復確定對應成本和遞增地降低功率的步驟直到該設施內的功率消耗的總水平已經降低了所述預定測量為止。

為多個設施系統中的每個確定與邊際功率降低相關聯的對應成本可以包括基于所接收的多個操作參數來估計能量消耗。所接收的多個操作參數可以包括從遍及該設施分布的傳感器網絡獲得的各個傳感器讀數。所接收的多個操作參數可以包括與所估計的設施的未來操作狀況有關的數據。所估計的設施的未來操作狀況可以包括天氣預報。

將該設施內的功率消耗的總水平降低預定測量的請求可以包括降低從電網汲取的瞬時功率的最大水平的請求。將該設施內的功率消耗的總水平降低預定測量的請求包括降低在特定時間段內從電網汲取的功率的總水平的請求。

為多個設施系統中的每個確定與邊際功率降低相關聯的對應成本包括利用人工智能系統。所述人工智能系統可以利用規則數據庫或啟發式算法。所述人工智能系統可以利用一個或多個啟發式算法。

除了遞增地降低對多個設施系統中的設施系統的功率分配(其被確定以便具有功率降低的最低邊際成本)之外，通過重新分配多個設施系統中的多個設施系統之間的功率來實現降低該設施內的功率消耗的總水平。

除了遞增地降低對多個設施系統中的設施系統的功率分配(其被確定以便具有功率降低的最低邊際成本)之外，通過重新調度多個設施系統中的一個或多個的操作來實現降低該設施內的功率消耗的總水平。

一種用于管理來自設施內的特定功率源的功率需求的方法包括接收將從該設施內的特定功率源需求的功率的總水平降低預定測量的請求。接收對于多個設施系統中的每個的功率需要的計劃表。利用所接收的多個操作參數來為多個設施系統中的每個確定與邊際功率降低相關聯的對應成本。確定與增加的邊際發電相關聯的成本。遞增地降低來自特定功率源的功率需求，而且通過執行根據最低確定的成本邊際增加發電和邊際降低用于多個設施系統的其中之一的功率中的一個來滿足所接收的對于多個設施系統中的每個的功率需要的計劃表。重復為多個設施系統中的每個確定與邊際功率降低相關聯的對應成本，確定與增加的邊際發電相關聯的成本，以及遞增地降低功率需求的步驟直到從該設施內的特定功率需求的功率的總水平已經降低了預定測量為止。

增加的發電可以包括通過燃燒礦物燃料發電以便供多個設施系統利用。增加的發電可以包括通過利用太陽能或風能發電以便供多個設施系統利用。增加的發電包括通過開發先前存儲的功率發電以便供多個設施系統利用。

可以確定能夠通過利用太陽能或風能來滿足降低從特定功率源需求的功率的總水平的請求的程度，并且遞增地降低來自特定功率源的功率需求可以包括在根據最低確定的成本邊際增加發電和邊際降低用于多個設施系統的其中之一的功率之前利用可用的太陽能或風能。